مدلسازی عددی خواص هیدرودینامیکی و انتقال حرارتی جریان جوششی در یک میکروکانال

در این مقاله جریان جوششی آب خالص در یک میکروکانال با دبی جرمی ثابت به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. جریان سیال آب بهصورت تک فاز )مایع( وارد کانال شده و تحت تاثیر شار حرارتی ثابت هیتر به جریان دوفازی تبدیل میشود.ابعاد میکروکانال مستقیم با مقطع مستطیلی×077×0077 μm 007 میباشد. در سطح پایینی میکروکانال هیتری مسطح و با 07× ابعاد 0077 μm به شکل متقارن نسبت به مرکز قرار گرفته است. مدلسازی عددی جریان جوششی به کمک نرمافزار تجاری ANSYS Fluent انجام گرفته و کدهایی به صورت UDF نوشته و به نرمافزار پیوست شده است. در این مطالعه از روشاویلری اویلری برای شبیهسازی جریان دوفازی ناپایا استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان میدهد که جریان سیال تک - فاز ورودی هنگام عبور از روی سطح هیتر دچار جوشش شده و حبابهای تولید شده در فاصلهی کمی دورتر از سطح هیتر چگالش یافته و به عبارتی جریان سیال تک فاز به جریان جوششی زیرسرد که جریانی دوفازی است تبدیل میشود. نتایجشبیهسازی به خوبی شکلگیری و آغاز جریان جوششی را نشان میدهد که با نتایج تجربی سازگاری خوبی دارد. همچنین نتایج کار حاضر، نتایج تحقیقات دیگر محققان را که نشان میدهد در هندسههای ساده )یعنی لولهها و کانالهایمستقیم با مقطع مستطیلی( نتایج شبیهسازی عددی با نتایج آزمایشات تجربی مطابقت خوبی دارد را تصدیق مینماید

کلیدواژه ها:

جریان جوششی ، انتقال حرارت ، مدلسازی عددی ، جریان دوفازی ، میکروکانال